径流和潮汐作用下辽河口湿地海域水动力的数值模拟研究

径流和潮汐作用下辽河口湿地海域水动力的数值模拟研究

论文摘要

近岸、河口区域处于海洋与陆地的连接地带,是城市重点建设、人口聚集、工业和经济快速发展的区域。逐渐变大的人口基数、大量污染物输入以及各方面带来的影响导致该地区的生态环境被破坏。自然环境的变化和人类活动造成的影响使近岸、河口区域的水动力情况发生了重大变化,这种变化对近海生物多样性的促进和保护也有着重要影响,因此近岸、河口的二维水动力模拟研究具有重要的意义。首先,本文基于丹麦MIKE21水动力软件,利用收集到的近海地形及水文资料,结合现场实测水位和潮流数据,对渤海北戴河海域的水动力特性进行了模拟,计算结果和实测值吻合较好,并对研究海域的涨落潮流场特性进行了详细分析。其次,结合现场实测水位、潮流以及水深数据,对辽东湾辽河口海域进行数值模拟研究。利用MIKE21 HD模型模拟了辽河口海域的水位以及潮流变化过程,并针对河口浅滩对辽河口涨落潮流场带来的影响做出分析。结果显示,MIKE21水动力数值模型能够准确地模拟研究区域水位和潮流过程,能够精确模拟潮滩上的水深,模拟误差在可允许范围之内。河口浅滩将辽河口涨落潮流分为三股,主要潮流通道位于盖州浅滩的东北侧。风应力和上游河流径流是影响河口水动力的重要因素之一,本文基于风应力和径流对潮流的作用下再次利用MIKE21模型对辽河口海域及潮滩进行了数值模拟。模拟结果表明,在风的作用下,潮滩区域的水动力特征变化明显,而且风对水动力情况的影响与风向息息相关。由于本次试验选取的测点位于红海滩廊道风景区内,距河口较远,所有测点受径流量影响很小。在有关滞水时间的模拟研究中发现,宣言廊点位的滞水时间最长,在3月至9月中共有约445小时;踏霞漫步点位的滞水时间位于第二,约421小时;廊桥爱梦点位的滞水时间略短一些,约有332小时;情人岛测点的滞水时间最短,仅有约257小时。研究成果对分析翅碱蓬植被的退化有重要的指导意义。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 绪论
  •   1.1 研究目的和意义
  •   1.2 国内外水动力数值模拟研究成果
  •   1.3 河口分流比数值模拟研究现状
  •   1.4 植被作用下的水动力数值模拟研究现状
  •   1.5 本文的主要研究内容
  • 第二章 数学模型及基本方程的介绍
  •   2.1 MIKE21 软件介绍
  •   2.2 MIKE21 水动力数学模型
  •   2.3 数值求解方法
  •   2.4 小结
  • 第三章 河口区域水动力数值模拟
  •   3.1 北戴河海域水动力数值模拟
  •     3.1.1 模拟区域概况
  •     3.1.2 模型配置
  •     3.1.3 模拟验证
  •   3.2 辽河口海域二维水动力数值模拟
  •     3.2.1 辽河口概况
  •     3.2.2 模型配置
  •     3.2.3 边界条件设定
  •     3.2.4 模型验证
  •   3.3 河口浅滩对辽河口区域水动力的影响
  •   3.4 小结
  • 第四章 辽河口潮滩区域的数值模拟
  •   4.1 水动力数学模型及验证
  •     4.1.1 数学模型
  •     4.1.2 模型验证
  •   4.2 潮滩区域的水动力数值模拟
  •     4.2.1 不同风作用下湿地水动力的数值模拟
  •     4.2.2 径流作用下辽河口湿地水动力模拟
  •     4.2.3 辽河口湿地潮滩地区涨落潮流场分析
  •   4.3 盘锦红海滩湿地区域滞水时间的水动力数值模拟
  •   4.4 小结
  • 第五章 总结与展望
  •   5.1 总结
  •   5.2 工作展望
  • 参考文献
  • 硕士研究生期间发表的论文
  • 致谢
  • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 赵楷宾

    导师: 张明亮

    关键词: 辽河口湿地,水动力模型,风应力,径流,流场特征,滞水时间

    来源: 大连海洋大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学

    专业: 海洋学

    单位: 大连海洋大学

    分类号: P731.2

    DOI: 10.27821/d.cnki.gdlhy.2019.000008

    总页数: 51

    文件大小: 2658K

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